DE4041799C2

DE4041799C2 - Device for injection molding sandwich parts and device for carrying out the method

Info

Publication number: DE4041799C2
Application number: DE19904041799
Authority: DE
Inventors: Christoph Dipl Ing Jaroschek; Wolfgang Nesch; Herbert Dipl Ing Thoma
Original assignee: Kloeckner Ferromatik Desma GmbH
Current assignee: Ferromatik Milacron Maschinenbau GmbH
Priority date: 1990-12-24
Filing date: 1990-12-24
Publication date: 1993-12-23
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: DE4041799A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Sandwichteilen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for injection molding sandwich parts according to the features of the preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist in der DE 37 35 099 A1 offenbart. Hier werden mindestens zwei Kunststoffkomponenten in je einer Plastifiziereinheit zu viskosen Massen umgewandelt, die ihrerseits über einen gemeinsamen Düsenkopf mit getrennten Durchführungskanälen für jede Komponente mittels geeigneter Öffnungs- und Schließvorrichtungen in vorgegebener zeitlicher Reihenfolge in einen gemeinsamen Angußkanal gespritzt werden, der in diesem speziellen Fall innerhalb einer einzelnen Angußbuchse in einen großvolumigen Angußkegel und einen formseitig anschließenden kleinvolumigen eigentlichen Angußkanal aufgeteilt ist. Die verschiedenen Kunststoffkomponenten bilden dabei zunächst eine Schichtstruktur in axialer Richtung im Angußkegel aus, bevor sie nacheinander mittels der zuletzt eingespritzten Komponente durch den ei gentlichen Angußkanal in den Formhohlraum gedrückt werden, wobei die letzte Komponente im Angußkegel und im eigentlichen Angußkanal einen verlorenen Angußpfropfen ausbildet, der nach jedem einzelnen Spritzgußzyklus entfernt werden muß, und zwar entweder mittels einer bei geöffnetem Formhohlraum in diesen einzufahrenden und vor der formhohlraumseitigen Ausgangsöffnung des eigentlichen Angußkanals zu positionierenden Druckluftvorrichtung oder mittels einer Greifvorrichtung, die den Angußpfropfen von der Eingangsseite des Angußkegels her erfaßt und entfernt.Such a device is disclosed in DE 37 35 099 A1. Be here to viscose at least two plastic components in each plasticizing unit Masses converted, which in turn have a common nozzle head with separate feed-through channels for each component by means of suitable Opening and closing devices in a predetermined chronological order in a common sprue that is injected into that particular Fall within a single sprue bushing into a large volume sprue cone and a small-volume actual sprue that connects to the mold is divided. The various plastic components form first make a layer structure in the axial direction in the sprue cone before successively by means of the last injected component by the egg the usual sprue into the mold cavity, the last Component in the sprue cone and in the actual sprue channel a lost one Forms gate plug that removes after each injection molding cycle must be, either by means of an in open mold cavity this retractable and in front of the mold cavity-side exit opening the actual sprue to be positioned compressed air device or by means of a gripping device that takes the gate plug from the input side of the sprue cone and removed.

In beiden vorgenannten Fällen ist es jedoch erforderlich, den gemeinsamen Düsenkopf einschließlich aller Plastifiziereinheiten soweit von der Eingangsöffnung des Angußkegels wegzufahren, daß der verlorene Angußpfropfen ohne Schwierigkeiten in voller Länge aus dem Angußkegel herausgedrückt oder -gezogen werden kann, bevor er anschließend mit einer zusätzlichen Bewe gungskomponente senkrecht zur Achse der Angußbuchse dem Bereich der Spritzgießvorrichtung endgültig zu entnehmen ist. Dies bedingt zumindest bei jedem Spritzzyklus einen zusätzlichen, nicht zu vernachlässigenden Energieaufwand, der einerseits als nicht umweltfreundlich anzusehen ist und andererseits die Herstellungskosten der entsprechenden Sandwichteile erhöht.In both of the above cases, however, the common Nozzle head including all plasticizing units as far from the entrance opening to drive away the sprue cone that the lost sprue plug without Full length difficulties pushed or pulled out of the sprue cone before he can add an additional move supply component perpendicular to the axis of the sprue bushing the area of Injection molding device can be finally removed. At least this requires each injection cycle an additional, not negligible energy expenditure, which on the one hand is not environmentally friendly and on the other hand the manufacturing costs of the corresponding sandwich parts increased.

Darüber hinaus verlangen die angegebenen Vorrichtungen zum Entfernen des verlorenen Angußpfropfens einen erheblichen Konstruktions- und Investitionsaufwand, der sich ebenfalls ungünstig auf die Herstellungskosten der entsprechenden Sandwichteile auswirkt, zumal derartige aufwendige Zusatzvorrichtungen an der Spritzgießvorrichtung auch einen höheren Wartungsaufwand erfordern als entsprechende einfachere Vorrichtungen zum Entfernen des verlorenen Angußpfropfens. Abgesehen davon, daß dieser verlorene Angußpfropfen im offenbarten Fall ein erhebliches Volumen beansprucht, da die Funktionsweise des angegebenen Verfahrens verlangt, daß "der innere Endabschnitt des Angußkegels mit einer sphärischen Übergangsmulde unter starker Querschnitts-Verengung in den Angußkanal der Angußbuchse mündet", d. h. der Angußkegel muß bei vorgegebener Länge der Angußbuchse, die durch die Stabilitätsanforderungen an das Werkzeug bestimmt wird, einen erheblich größeren Querschnitt als der eigentliche Angußkanal aufweisen, der seinerseits in Abhängigkeit von Form und Größe des zu erzeugenden Sandwichteiles nicht beliebig klein gemacht werden kann, zumindest dann nicht, wenn mit ver tretbaren Einspritzdrücken und entsprechendem Energieaufwand gearbeitet werden soll. Jeder verlorene Angußpfropfen stellt jedoch eine zusätzlic Umweltbelastung und einen zusätzlichen Kostenfaktor für die zu erzeugenden Sandwichteile dar, da er nur in Ausnahmefällen einem einfachen Recyclingverfahren mit niedrigen Kosten und schonender Belastung der Umwelt zugeführt werden kann, wobei die Umweltbelastung und die Zusatzkosten proportional zum zunehmendem Volumen des Angußpfropfens ebenfalls ansteigen.In addition, the specified devices require removal of the lost gate plug, a considerable construction and investment effort, which also adversely affects the manufacturing costs of the corresponding Sandwich parts affects, especially since such complex additional devices on the injection molding device also a higher maintenance effort require, as appropriate, simpler devices for removing the lost Sprue plug. Except that this lost sprue plug in the case disclosed a considerable volume, since the Operation of the specified method requires that "the inner end portion of the sprue cone with a spherical transition trough under strong Cross-sectional constriction opens into the sprue of the sprue bushing ", i.e. the sprue cone must have a predetermined length of the sprue bushing through the Stability requirements for the tool is determined, a significantly larger one Have cross section than the actual sprue, which in turn in Not dependent on the shape and size of the sandwich part to be produced can be made arbitrarily small, at least not if with ver pedalable injection pressures and corresponding energy expenditure worked shall be. Every lost plug, however, poses an additional environmental burden and an additional cost factor for those to be generated Sandwich parts represent, since he only in exceptional cases a simple recycling process fed into the environment with low costs and gentle pollution can be proportional to the environmental impact and additional costs also increase with increasing volume of the gate plug.

Die DE 37 35 099 A1 offenbart außerdem eine Vorrichtung, die ausdrücklich der "Herstellung von Mehrschicht-Formteilen aus mindestens zwei Kunststoffkomponenten mit wesentlich verschiedenen Verhaltens-, Verarbeitungs- und/oder Temperatureigenschaften" dienen sollen, wobei "die Kunststoff komponenten aus den verschiedenen Spritzeinheiten über eine gemeinsame Angußbuchse in den Formhohlraum eines Formwerkzeugs gespritzt werden". Dabei müssen jedoch die Spritzeinheiten zumindest mit ihren ausgangsseitigen Enden entweder direkt an der Angußbuchse mit oder ohne zusätzliche jeweils eigene Düsenköpfe oder an einem gemeinsamen Düsenkopf sehr nahe beieinander angeordnet werden, was auf jeden Fall bei Kunststoffkomponenten mit wesentlich verschiedenen Temperatureigenschaften zu unerwünschten Problemen des Wärmeübergangs und der Wärmeverteilung am Eingang der Angußbohrung oder auf der Eingangsseite eines gemeinsamen Düsenkopfes, beispielsweise zu Problemen einer ausreichenden Dichtung zwischen allen Ausgängen der Spritzeinheiten und der Angußbuchse bzw. dem Düsenkopf, führt.DE 37 35 099 A1 also discloses a device that expressly the "production of multi-layer molded parts from at least two plastic components with significantly different behavioral, processing and / or temperature properties "are intended to be used, with" the plastic components from the different injection units via a common one Sprue bush are injected into the mold cavity of a mold ". However, the injection units must at least have theirs output ends either directly on the sprue bushing with or without additional separate nozzle heads or on a common one Nozzle head can be arranged very close to each other, which is definitely the case Plastic components with significantly different Temperature properties to undesirable problems of heat transfer and the heat distribution at the entrance of the sprue hole or on the Entry side of a common nozzle head, for example to problems an adequate seal between all the outputs of the injection units and the sprue bushing or the nozzle head.

Eine Möglichkeit, derartige Spritzeinheiten nicht direkt oder über einen gemeinsamen Düsenkopf an eine gemeinsame Angußbuchse anzukoppeln, wurde bereits in der DE 26 46 354 A1 offenbart, in der ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Körpern mit Marmorierungsmustern beschrieben wird, bei denen eine parallel und eine senkrecht zur Formschließrichtung angeordnete Spritzeinheit auf einen - zumindest in einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung - weitgehend in das Werkzeug integrierten gemeinsamen Gießkopf arbeiten, in dem zwei separate, möglichst kurze und geradlinige Kanäle zwischen den Ausgangsdüsen der Spritzeinheiten und einem gemeinsamen Angußkanal angeordnet sind. Die Plastifizierräume der beiden Spritzeinheiten, die vorgenannten Kanäle und die Gießform stellen einen kommunizierenden Hohlraum ohne Trennvorrichtungen dar, der im wesentlichen gleichzeitig von beiden Spritzeinheiten mit plastifiziertem Kunststoffmaterial beaufschlagt wird, wobei ein vorgegebener Druckunterschied der Spritzdrücke beider Spritzeinheiten und ein intermittierender Spritzdruck zumindest einer Spritzeinheit aufrechterhalten wird, um im gesamten kommunizierenden Hohlraum eine Schwingung zu erzeugen, die den gewünschten Marmorierungseffekt der herzustellenden Artikel besonders günstig beeinflußt. Die zu verarbeitenden Kunststoffmaterialien unterscheiden sich dabei weitgehend nur in ihrer jeweiligen farblichen Tönung. Der Gießkopf kann mittels vorgesehener Heizvorrichtungen insgesamt auf eine einheitliche Temperatur eingestellt werden. Damit kann hier offenbar durch einfaches Zurückziehen der Förderschnecken in den Spritzeinheiten nach der Fertigstellung eines Spritzgießartikels das üblicherweise vorhandene Entstehen eines verlorenen Angußpfropfens - das in der in Rede stehenden Druckschrift keine explizite Erwähnung findet - vermieden werden.One way of not having such injection units directly or through a common one Coupling the nozzle head to a common sprue bush, has already been disclosed in DE 26 46 354 A1, in which a method and a Device for producing bodies with marbling patterns described with one parallel and one perpendicular to the mold closing direction arranged injection unit on a - at least in one embodiment the device - largely integrated into the tool Casting head work in which two separate, as short and straight as possible Channels between the outlet nozzles of the injection units and a common one Sprue are arranged. The plasticizing rooms of the two Injection units, the aforementioned channels and the mold provide a communicating Cavity without separators, which is essentially simultaneously from both injection units with plasticized plastic material is applied, with a predetermined pressure difference of the spray pressures both injection units and an intermittent injection pressure of at least one Injection unit is maintained to be in the entire communicating cavity to generate a vibration that has the desired marbling effect the article to be produced is influenced particularly favorably. The ones to be processed Plastic materials differ largely only in their respective color tint. The casting head can be provided by means of heating devices overall be set to a uniform temperature. In order to can obviously here by simply pulling the screw conveyor in the injection units usually after the completion of an injection molded article existing emergence of a lost sprue plug - that in the the publication in question does not find an explicit mention - avoided will.

Im Falle der Verarbeitung von unterschiedlichen Kunststoffmaterialien oder gar "mindestens zwei Kunststoffkomponenten mit wesentlich verschiedenen Verhaltens-, Verarbeitungs- und/oder Temperatureigenschaften" zur Herstellung eines vorgegebenen Spritzgießartikels ist das vorgenannte Verfahren zur Vermeidung von Abfall in Form von verlorenen Angußpfropfen allerdings nicht geeignet. Einen Weg zur Entnahme solcher Angußpfropfen aus einer Spritzgießmaschine legt die vorgenannte DE 26 46 354 A1 erst recht nicht nahe - dasselbe gilt auch bezüglich irgendeiner konkreten Durchführung von Maßnahmen zur Vermeidung von thermischen Kopplungen zwischen verschiedenen Spritzeinheiten bzw. ihnen nachgeschalteter Transportkanäle für die unterschiedlichen Kunststoffmaterialien zu einem gemeinsamen Angußkanal.In the case of processing different plastic materials or even "at least two plastic components with significantly different behavioral, Processing and / or temperature properties "for production A given injection molded article is the aforementioned avoidance method of waste in the form of lost sprue plugs is not suitable, however. One way to remove such gate plugs from an injection molding machine especially does not suggest the aforementioned DE 26 46 354 A1 - the same also applies to any specific implementation of measures to avoid thermal coupling between different Injection units or downstream transport channels for the different Plastic materials to a common sprue.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Sandwichteilen zur Verfügung zu stellen, mit denen einerseits der Energieverbrauch bei der Erzeugung von Sandwichteilen aus Kunststoffkomponenten vermindert und andererseits der zwangsläufige Anfall von primärem Abfall in Form von verlorenen Angußpfropfen verringert werden kann, wobei außerdem der erforderliche Aufwand zur Entnahme der verlorenen Angußpfropfen weitgehend reduziert und das Auftreten von unerwünschten Problemen des Wärmeübergangs und der Wärmeverteilung zwischen den Spritz- bzw. Plastifiziereinheiten auch bei der Verarbeitung von Kunststoffkomponenten mit wesentlich unterschiedlichen Temperatureigenschaften weitgehend verhindert wird.The present invention is therefore based on the object of a device to provide injection molding of sandwich parts, with which on the one hand the energy consumption when producing sandwich parts Plastic components reduced and on the other hand the inevitable seizure primary waste in the form of lost sprue plugs can, in addition, the effort required to remove the lost Sprues largely reduced and the occurrence of undesirable Problems of heat transfer and heat distribution between the Injection or plasticizing units also when processing plastic components largely with significantly different temperature properties is prevented.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit Hilfe der Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.The invention solves this problem with the aid of the features of the characterizing Part of claim 1.

Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß jede Plastifiziereinheit separat an das Werkzeug angekoppelt und unabhängig von den übrigen Plastifiziereinheiten mittels je eines minimal kurzen, geradlinigen Zuführungskanals durch das Werkzeug mit dem Eingangsbereich jedes Angußkanals verbunden ist, weil in diesem Fall die Plastifiziereinheiten derart am Werkzeug plaziert werden können, daß allenfalls einzelne Plastifiziereinheiten geringfügige Bewegungen zur Freigabe der Öffnungs- und Schließbewegungen des Werkzeugs vornehmen müssen, und die Zuführungskanäle vom Ausgang jeder Plastifiziereinheit durch das Werkzeug zum Eingangsbereich jedes gemeinsamen Angußkanals zunächst mit minimal notwendigem Volumen konstruiert werden können. Gleichzeitig ergibt sich noch der zusätzliche Vorteil, daß bei geeigneter Ausgestaltung der Zuführungskanäle mit Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen bekannter Art oder entsprechenden Isoliermaßnahmen Kunststoffkomponenten sehr unterschiedlicher Eigenschaften, insbesondere bezüglich ihrer erfor derlichen Verarbeitungstemperatur, jedenfalls bis zum Eingangsbereich jedes gemeinsamen Angußkanals ohne gegenseitige Beeinflussung dieser Eigenschaften transportiert werden können, was bei speziellen, zwischen den Plastifiziereinheiten und jedem Angußkanal installierten Düsenkörpern, insbesondere solchen als Misch- oder Trenndüsen mit einem gemeinsamen Düsenausgang und einzeln steuerbaren Eingangskanälen ausgelegten, im allgemeinen nur mit zusätzlichem erheblichem Aufwand realisierbar ist. Darüber hinaus wird vorteilhafterweise noch vermieden, daß die Plastifiziereinheiten hinsichtlich von unerwünschten Wärmeübergängen oder Wärmeverteilungen unmittelbar untereinander wechselwirken können.It proves to be particularly advantageous that each plasticizing unit is separate coupled to the tool and independent of the other plasticizing units by means of a minimally short, straight-line feed channel connected by the tool to the entrance area of each sprue is because in this case the plasticizing units are placed on the tool in this way can be that at most individual plasticizing units slight movements to release the opening and closing movements of the tool and the feed channels from the exit of each plasticizing unit through the tool to the entrance area of each common The sprue channel must first be constructed with the minimum volume required can. At the same time, there is the additional advantage that, when more suitable Design of the supply channels with heating and / or cooling devices known type or corresponding insulation measures plastic components very different properties, especially with regard to their required processing temperature, at least up to the entrance area of each common sprue without interfering with these properties can be transported, what with special, between the plasticizing units and each nozzle body installed nozzle bodies, in particular such as mixing or separating nozzles with a common nozzle outlet and individually controllable input channels, generally can only be realized with additional considerable effort. Beyond that advantageously still avoided that the plasticizing units in terms of unwanted heat transfer or heat distribution directly among each other can interact.

Ebenfalls als sehr vorteilhaft erweist es sich, daß die Ausgangsöffnung jedes Angußkanals in den Fomhohlraum einen minimalen Querschnitt aufweist, daß das gesamte System von Zuführungs- und Angußkanälen ein minimales Gesamtvolumen besitzt und daß das Werkzeug derart gestaltet ist, daß es beim Öffnen den im System der Zuführungs- und Angußkanäle entstandenen pfropfenartigen Restkörper jedenfalls soweit freigibt, daß dieser mit einfachen Mitteln aus dem Werkzeug entfernbar ist, weil auf diese Weise neben den bereits oben beschriebenen Zuführungskanälen auch jeder gemeinsame Angußkanal mit einem minimalen Volumen, das sich im wesentlichen an der den notwendigen Einspritzdruck erheblich mitbestimmenden Ausgangsöffnung des Angußkanals zum Formhohlraum ausrichten muß, versehen und so der Anfall von primärem Abfall in Form der vorgenannten pfropfenartigen Restkörper erheblich verringert werden kann und außerdem jeder dieser Restkörper nach dem Öffnen des Werkzeugs unmittelbar dem Zugriff einfacher und preiswerter mechanischer Hilfsmittel bekannter Art zum Entfernen aus dem Werkzeug ausgesetzt ist. Dabei ergibt sich als weiterer Vorteil, daß zumindest jeder zu einem bestimmten Zuführungskanal gehörige Abschnitt des entstandenen Restkörpers stets nur aus einer einzigen Kunststoffkomponente besteht, so daß dieser Restkörper bei Bedarf in einfacher Weise in eine Reihe von für ein eindeutiges Recycling geeignete Bestandteile zerlegt werden kann. Bei geeigneter Isolierung jedes minimal ausgelegten gemeinsamen Angußkanals läßt sich bei der Verarbeitung von Kunststoffkomponenten sehr unterschiedlicher Eigenschaften, insbesondere bezüglich ihrer erforderlichen Verarbeitungstemperatur, in besonders vorteilhafter Weise außerdem erreichen, daß sie nicht nur - wie bereits oben angegeben - bis zum Eingangsbereich des Angußkanals, sondern bis zur formhohlraumseitigen Ausgangsöffnung des Angußkanals ohne merkliche gegenseitige Beeinflussung dieser Eigenschaften transportiert und anschließend im Formhohlraum auf der Basis ihrer ursprünglichen Eigenschaften verarbeitet werden können.It also proves to be very advantageous that the exit opening each Sprue channel in the cavity has a minimal cross section that the entire system of supply and sprue channels a minimal total volume has and that the tool is designed such that it Open the plug-like created in the system of feed and sprue channels In any case, residual body releases so far that this can be done with simple means is removable from the tool, because in this way next to the already feed channels described above also each common sprue with a minimum volume that is essentially the same as that necessary Injection pressure significantly determining the outlet opening of the sprue must align to the mold cavity, provided and so the attack of primary waste in the form of the aforementioned plug-like residues considerably can be reduced and also each of these residues after Opening the tool immediately easier and cheaper mechanical access Known tools exposed for removal from the tool is. Another advantage is that at least everyone becomes one section of the resulting residual body belonging to a specific feed channel always consists of only a single plastic component, so that this Residual bodies in a simple manner if necessary in a row for a unique Recycling suitable components can be disassembled. With suitable insulation each minimally designed common sprue can be in the Processing of plastic components with very different properties, in particular with regard to their required processing temperature, in particularly advantageously also achieve that they not only - as already specified above - up to the entrance area of the sprue, but up to the mold cavity-side exit opening of the runner without noticeable mutual influence of these properties and then transported in the mold cavity based on their original properties can be processed.

Ein spezielles Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist darüber hinaus den Vorteil auf, daß die Spritzgießeinheit nur einen einzigen, in ihrer Symmetrieachse liegenden Angußkanal aufweist und daß die Symmetrieachse dieses Angußkanals im geschlossenen Zustand des Werkzeugs mit der Symmetrieachse einer der Plastifiziereinheiten fluchtet, während die mit der Symmetrieachse ihrer jeweils zugehörigen Plastifiziereinheit fluchtenden Zuführungskanäle aller weiteren Plastifiziereinheiten in oder an der den Eingangsbereich des Angußkanals berührenden Trennebene des Werkzeugs in diesen Eingangsbereich verlaufen, weil dann der gesamte Restkörper dem Werkzeug dadurch entnommen werden kann, daß er an der dem Formhohlraum abgewandten - normalerweise feststehenden - Begrenzungsfläche der den Eingangsbereich des Angußkanals berührenden - zweiten - Trennfläche bis zur vollständigen Freigabe des zunächst im Angußkanal befindlichen Teils des Restkörpers durch das Auseinanderfahren beider Begrenzungsflächen der Trennebene vorläufig arretiert und erst dann freigegeben wird oder daß er erst mit dem den Angußkanal tragenden Werkzeugteil soweit von der feststehenden Begrenzungswand weggefahren wird, daß der im Angußkanal befindliche Teil des Restkörpers anschließend ohne Schwierigkeiten aus dem Angußkanal herausgezogen und beseitigt werden kann, wobei der bereits auf der beweglichen Begrenzungsfläche der - zweiten - Trennebene freiliegende Teil des Restkörpers als Angriffspunkt für ein einfaches mechanisches Hilfsmittel dient.A special embodiment of the device according to the invention has moreover the advantage that the injection molding unit only a single, in has its sprue channel lying axis of symmetry and that the axis of symmetry this sprue in the closed state of the tool with the Axis of symmetry of one of the plasticizing units is aligned, while that with the Axis of symmetry of their respective associated plasticizing feed channels all other plasticizing units in or on the Input area of the parting plane of the tool in contact with the runner this entrance area run because then the entire residual body to the Tool can be removed in that it on the mold cavity facing away - usually fixed - boundary surface of the the - second - separating surface touching the entrance area of the sprue until the part initially in the sprue is released of the remaining body by moving apart the two boundary surfaces Partition plane temporarily locked and only then released or that it is only with the tool part supporting the sprue as far from the fixed one Boundary wall is moved away that the part located in the sprue the remaining body is then pulled out of the sprue without difficulty and can be eliminated, the already on the moving Boundary surface of the - second - parting plane exposed part of the residual body serves as a point of attack for a simple mechanical aid.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Restkörper beispielsweise dadurch vorläufig arretiert werden, daß zumindest eine Plastifiziereinheit unmittelbar an ihrem Ausgang mit einer axial verschiebbaren Düsennadel verschlossen wird, die an ihrem einem Anguß- oder Zuführungskanal zugewandten Ende einen in diesen Anguß- oder Zuführungskanal hineinragenden, sich zumindest an der Spitze konisch verjüngenden Dorn oder - bei nicht vertikal verlaufender Symmetrieachse der Spritzgießeinheit - einen hakenartigen Fortsatz mit sich verjüngendem Querschnitt und senkrecht nach unten gerichteter Spitze trägt. Erst nach ausrei chendem Auseinanderfahren der - zweiten - Trennebene, d. h. wenn der zunächst im Angußkanal befindliche Teil des Restkörpers vollständig freigezogen ist, fällt der pfropfenartige Restkörper dann bei geeigneter Gestaltung entsprechender Dorne oder hakenartiger Fortsätze aufgrund seines Gewichts von selbst aus dem Werkzeug.In a particularly advantageous embodiment of a device according to the invention the residual body can be temporarily locked, for example, that at least one plasticizing unit with at its exit an axially displaceable nozzle needle is closed, the one on her End facing the sprue or feed channel into this sprue or Feed channel protruding, at least conical at the tip tapering mandrel or - if the axis of symmetry is not vertical, the Injection molding unit - a hook-like extension with a tapering cross-section and carries the vertically downward tip. Only after enough moving apart the - second - parting plane, d. H. if the part of the residual body initially located in the sprue is completely cleared is, the plug-like residual body then falls with a suitable design Spines or hook-like extensions due to its weight of even from the tool.

Der bereits vorerwähnte Effekt eines Transports von Kunststoffkomponenten sehr unterschiedlicher Eigenschaften ohne gegenseitige Beeinflussung auf dem Weg vom Ausgang der jeweiligen Plastifiziereinheit bis zur formhohlraumseitigen Ausgangsöffnung des Angußkanals läßt sich erfindungsgemäß in sehr vorteilhafter Weise im übrigen auch dadurch verifizieren, daß außer dem An gußkanal auch jeder Zuführungskanal mit einer geeigneten Isolierung anstelle einer Heiz- und/oder Kühlvorrichtung versehen ist.The previously mentioned effect of transporting plastic components very different properties without mutual interference the path from the exit of the respective plasticizing unit to the mold cavity side According to the invention, the outlet opening of the sprue can be opened very easily also advantageously verify in that apart from the fact that each duct with suitable insulation instead a heating and / or cooling device is provided.

Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Vorrichtungen sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtEmbodiments for devices according to the invention are in shown in the drawing. It shows

Fig. 1 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung wäh rend des Einspritzens einer ersten Kunststoffkompo nente über einen gemeinsamen Angußkanal in einen Form hohlraum in schematischer Darstellung. Fig. 1 section through a device according to the invention during injection of a first plastic component via a common sprue in a mold cavity in a schematic representation.

Fig. 2 Schnitt durch eine gegenüber der Fig. 1 teilweise ab geänderte erfindungsgemäße Vorrichtung während des Einspritzens einer zweiten Kunststoffkomponente über den gemeinsamen Angußkanal in den Formhohlraum in schematischer Darstellung. Fig. 2 section through a partially compared to Fig. 1 modified device according to the invention during the injection of a second plastic component via the common sprue in the mold cavity in a schematic representation.

Fig. 3 Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung der Fig. 1 nach dem Öffnen des Werkzeugs in schematischer Darstellung. Fig. 3 section through the inventive device of Fig. 1 after opening the tool in a schematic representation.

Die Fig. 1 zeigt zunächst ein Werkzeug 1 mit einem feststehen den Werkzeugteil 2 und zwei an hier nicht dargestellten Füh rungssäulen bekannter Art verfahrbaren Werkzeugteilen 3 und 4, die gegen das feststehende Werkzeugteil 2 bzw. untereinander durch zu öffnende bzw. zu schließende Trennebenen 5 und 6 ge trennt werden. An der Trennebene 5 verläuft im verfahrbaren Werkzeugteil 3 ein Zuführungskanal 7, der vom Ausgang 8 einer seitlich am Werkzeug 1 angekoppelten Plastifiziereinheit 9 zum Eingangsbereich 10 eines gemeinsamen Angußkanals 11 führt und im dargestellten Fall mit einer hier nur schematisch angedeute ten Heiz- und Kühlvorrichtung 12 versehen ist. Der gemeinsame Angußkanal 11 bildet den inneren Teil einer im verfahrbaren Werkzeugteil 3 installierten Angußbuchse 13, die aufgrund ihrer speziellen - hier nicht explizit dargestellten - Materialbe schaffenheit und Konstruktion einen merklichen Wärmeaustausch zwischen den durch den Angußkanal 11 strömenden Kunststoffkom ponenten und dem verfahrbaren Werkzeugteil 3 verhindert, und führt über eine Ausgangsöffnung 14 in einen zwischen den ver fahrbaren Werkzeugteilen 3 und 4 ausgebildeten Formhohlraum 15, der zur Formgebung für die herzustellenden Sandwichteile dient. Für diese Formgebung ist das verfahrbare Werkzeugteil 4 im dar gestellten Fall mit einem kraftschlüssig mit ihm verbundenen Formeinsatz 16 versehen, der außerdem mit einer hier nur sche matisch angedeuteten Auswurfvorrichtung 17 bekannter Art ver bunden ist, die beispielsweise in einer Ausnehmung 18 im ver fahrbaren Werkzeugteil 4 installiert sein und mehrere durch den Formeinsatz 16 führende rohrförmige Kanäle 19 zur Beaufschla gung mit Druckluft oder einem anderen geeigneten Druckmedium aufweisen kann.The Fig. 1 first shows a tool 1 with a permanently available to the tool part 2 and two to not shown here Füh known type approximately columnar movable tool parts 3 and 4, against the stationary tool part 2 or to each other by openable or closable parting planes 5 and 6 be separated. At the parting plane 5 runs in the movable tool part 3, a feed channel 7 , which leads from the output 8 of a plasticizing unit 9 coupled to the side of the tool 1 to the input area 10 of a common sprue 11 and, in the case shown, is provided with a heating and cooling device 12 , only indicated schematically here is. The common sprue channel 11 forms the inner part of a sprue bushing 13 installed in the movable tool part 3 , which, owing to its special material construction and construction (not shown explicitly here ), prevents noticeable heat exchange between the plastic components flowing through the sprue channel 11 and the movable tool part 3 , and leads via an outlet opening 14 into a mold cavity 15 formed between the movable tool parts 3 and 4 , which is used for shaping the sandwich parts to be produced. For this shape, the movable tool part 4 is provided in the case presented with a non-positively connected mold insert 16 , which is also connected to a known only mathematically indicated ejection device 17 of a related type, for example in a recess 18 in the movable tool part 4 may be installed and may have several tubular channels 19 leading through the mold insert 16 for exposure to compressed air or another suitable pressure medium.

Im dargestellten Fall der Fig. 1 ist der Ausgang 8 der Plasti fiziereinheit 9 mittels einer zurückgezogenen Düsennadel 20 ge öffnet, und die Plastifiziereinheit 9 spritzt eine Kunststoff komponente 21 über den Zuführungskanal 7 und den gemeinsamen Angußkanal 11 so lange in den Formhohlraum 15, bis die dort an gekommene Menge der Kunststoffkomponente 21 ausreicht, um eine geschlossene Oberflächenschicht eines Sandwichteiles entlang aller Wandflächen des Formhohlraums 15 - ggf. mit Ausnahme des unmittelbar an die Ausgangsöffnung 14 des Angußkanals 11 an grenzenden Bereichs - erzeugen zu können. Sodann wird der Aus gang 8 der Plastifiziereinheit 9 mittels der Düsennadel 20 ge schlossen und dafür eine zweite Plastifiziereinheit 22 in Tä tigkeit gesetzt, um eine zweite Kunststoffkomponente 23 durch den gemeinsamen Angußkanal 11 so in den Formhohlraum 15 einzu spritzen, daß sie in das Innere der ersten Kunststoffkomponente 21 eindringt und diese nach vollständiger Füllung des Formhohl raums 15 mit Kunststoffkomponenten ringsum an sämtliche Wand flächen des Formhohlraums 15 mit Ausnahme des unmittelbar an die Ausgangsöffnung 14 des Angußkanals 11 angrenzenden Bereichs drückt - wie es explizit in Fig. 2 dargestellt ist.In the illustrated case of FIG. 1, the output 8 of the plasticizing unit 9 is opened by means of a retracted nozzle needle 20 , and the plasticizing unit 9 injects a plastic component 21 via the feed channel 7 and the common sprue channel 11 into the mold cavity 15 until the The amount of plastic component 21 that has arrived there is sufficient to be able to produce a closed surface layer of a sandwich part along all wall surfaces of the mold cavity 15 — possibly with the exception of the area directly adjacent to the outlet opening 14 of the runner 11 . Then the output 8 of the plasticizing unit 9 is closed by means of the nozzle needle 20 and a second plasticizing unit 22 is put into action to inject a second plastic component 23 through the common sprue 11 into the mold cavity 15 so that it is inside the penetrates the first plastic component 21 and this completely presses the mold cavity 15 with plastic components all around on all wall surfaces of the mold cavity 15 with the exception of the area immediately adjacent to the outlet opening 14 of the sprue 11 - as explicitly shown in Fig. 2.

Die Fig. 2 zeigt im Unterschied zur Fig. 1 aus apparativer Sicht lediglich einen Zuführungskanal 7, der statt mit einer Heiz- und Kühlvorrichtung 12 mit einer Isolation 24 versehen ist, die einen Wärmeaustausch zwischen der Kunststoffkomponente 21 im Zuführungkanal 7 mit den Werkzeugteilen 2 und 3 weitge hend verhindert. Aus verfahrenstechnischer Sicht ist nunmehr - wie bereits vorstehend erwähnt - die Plastifiziereinheit 9 mit tels der Düsennadel 20 verschlossen, während die Plastifi ziereinheit 22 durch Zurückziehen einer Düsennadel 25 geöffnet ist und eine Kunststoffkomponente 23 durch den gemeinsamen An gußkanal 11 in der vorbeschriebenen Weise in das Innere der be reits im Formhohlraum 15 befindlichen Kunststoffkomponente 21 einspritzt. Die Plastifiziereinheit 22 sitzt dabei in einer Ausnehmung 26 im feststehenden Werkzeugteil 2 und reicht mit ihrem Ausgang 27 unmittelbar an den Eingangsbereich 10 des An gußkanals 11 heran, wobei die Symmetrieachsen sowohl der Pla stifiziereinheit 22 als auch des gemeinsamen Angußkanals 11 miteinander und mit der Symmetrieachse 28 der Spritzgießeinheit fluchten, so daß der sonst erforderliche Zuführungskanal in diesem Fall auf die Länge 0 schrumpft. Alle übrigen Elemente der Fig. 2 entsprechen den gleichartig dargestellten Elementen der Fig. 1.In contrast to FIG. 1, FIG. 2 shows only one feed duct 7 from an apparatus perspective, which instead of being provided with a heating and cooling device 12 is provided with an insulation 24 that exchanges heat between the plastic component 21 in the feed duct 7 with the tool parts 2 and 3 largely prevented. From a procedural point of view - as already mentioned above - the plasticizing unit 9 is now closed by means of the nozzle needle 20 , while the plasticizing unit 22 is opened by pulling back a nozzle needle 25 and a plastic component 23 through the common casting channel 11 into the interior in the manner described above the plastic component 21 already in the mold cavity 15 is injected. The plasticizing unit 22 is seated in a recess 26 in the fixed tool part 2 and extends with its outlet 27 directly to the input region 10 of the pouring channel 11 , the axes of symmetry of both the placement unit 22 and the common sprue 11 with one another and with the axis of symmetry 28 of the injection molding unit are aligned, so that the otherwise required feed channel shrinks to length 0 in this case. All other elements of FIG. 2 correspond to the elements of FIG. 1 shown in the same way.

Die Fig. 3 zeigt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem Stadium, in dem sowohl das zu erzeugende Sandwichteil 29 als auch der in den Zuführungs- und Angußkanälen 7 und 11 entstandene pfropfen artige Restkörper 30 erstarrt sind und das Werkzeug längs sei ner Symmetrieachse 28 so weit aufgefahren ist, daß sowohl das Sandwichteil 29 als auch der Restkörper 30 ohne Schwierigkeiten aus dem Werkzeug entnommen werden können, wobei hier davon aus zugehen ist, daß das Sandwichteil 29 zuvor von der Auswurfvor richtung 17 mittels Druckluftbeaufschlagung der rohrförmigen Kanäle 19 von dem Formeinsatz 16 abgehoben wurde und der Rest körper 30 bis zu seinem vollständigen Freiziehen aus dem Anguß kanal 11 von einem am formhohlraumseitigen Ende der Düsennadel 25 angebrachten Dorn 31 mit geeigneter Form, die hier nicht im Detail dargestellt ist, festgehalten wurde und dann durch das Eigengewicht des Restkörpers 30 von diesem Dorn 31 abgeglitten ist. Selbstverständlich sind im dargestellten Zustand beide Ausgänge 8 und 27 der Plastifiziereinheiten 9 und 22 durch die Düsennadeln 20 und 25 verschlossen, und außerdem ist die Pla stifiziereinheit 9 so weit vom Werkzeug 1 zurückgefahren, daß sie die Öffnung des Werkzeugs 1 in keinem Fall behindert. Das Sandwichteil 29 ist im Schnitt dargestellt, ohne aus der symme trischen Lage zur Symmetrieachse 28 herausgerückt zu sein, im Falle des Restkörpers 30 ist die Darstellung zwar ebenfalls im Schnitt erfolgt, hier ist die Entnahmemöglichkeit aus dem Werk zeug jedoch durch die leichte seitliche Verschiebung des Rest körpers 30 aus der ursprünglichen Lage bezüglich der Symmetrie achse 28 angedeutet. Fig. 3 shows the apparatus of FIG. 1 in a state in which both the to be produced sandwich part 29 and the solidified in the feed and runner channels 7 and 11 resulting graft-like rest body 30 and the tool is along ner axis of symmetry 28 so far that both the sandwich part 29 and the residual body 30 can be removed from the tool without difficulty, it being assumed here that the sandwich part 29 beforehand from the ejection device 17 by means of compressed air supply to the tubular channels 19 from the mold insert 16 was lifted off and the rest of the body 30 until it was completely removed from the sprue 11 by a mandrel 31 attached to the mold cavity end of the nozzle needle 25 with a suitable shape, which is not shown in detail here, and was then held by the dead weight of the rest of the body 30 has slipped from this mandrel 31 . Of course, in the state shown, both outputs 8 and 27 of the plasticizing units 9 and 22 are closed by the nozzle needles 20 and 25 , and in addition the Pla stifying unit 9 is retracted so far from the tool 1 that it does not hinder the opening of the tool 1 in any case. The sandwich part 29 is shown in section without being moved out of the symmetrical position to the axis of symmetry 28 , in the case of the residual body 30 the representation is also made in section, but here is the possibility of removal from the factory by the slight lateral displacement of the Rest body 30 indicated from the original position with respect to the axis of symmetry 28 .

Claims

1. Device for the injection molding of sandwich parts with an injection molding tool with at least one common sprue for at least two different plastic components, which are injected into the mold cavity of the tool, one after the other or alternately through a plasticizing unit coupled to the tool, characterized in that
that each plasticizing unit ( 9, 22 ) is separately coupled to the tool ( 1 ) and independent of the other plasticizing units by means of a minimally short, straight supply channel ( 7 ) through the tool ( 1 ) with the entrance area ( 10 ) of each sprue channel ( 11 ) connected is,
that the outlet opening ( 14 ) of each sprue ( 11 ) into the mold cavity ( 15 ) has a minimal cross section,
that the entire system ( 7, 11 ) of supply and sprue channels has a minimal total volume and
that the tool (1) is designed so that it when opening the at least where release in the system (7, 11) of the feed and runners resulting plug-like rest body (30) that this by simple means (31) of the tool (1 ) is removable.

2. Device according to claim 1, characterized in that each supply ( 7 ) and / or each sprue ( 11 ) is provided with a heating and / or cooling device ( 12 ).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that each feed ( 7 ) and each sprue ( 11 ) is designed such that a noticeable heat exchange between each plastic component ( 21 , 23 ) and the otherwise with the filling compound of the mold cavity ( 15th ) and the atmosphere-interacting tool ( 1 ) on its way between the exit ( 8 , 27 ) from the associated plasticizing unit ( 9 , 22 ) to the exit opening ( 14 ) of each sprue ( 11 ) into the mold cavity ( 15 ) is largely prevented.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tool ( 1 ) has two separation planes ( 5 , 6 ) oriented perpendicular to the axis of symmetry ( 28 ) of the injection molding unit and each sprue channel ( 11 ) parallel to the aforementioned axis of symmetry ( 28 ) is arranged between these parting planes ( 5 , 6 ).

5. The device according to claim 4, characterized in
that the injection molding unit has only one, in its axis of symmetry ( 28 ) lying sprue ( 11 ) and
that the axis of symmetry of this sprue ( 11 ) is aligned with the axis of symmetry of one of the plasticizing units ( 22 ) when the tool ( 1 ) is closed, while the supply channels ( 7 ) of all other plasticizing units ( 9 ) aligned with the axis of symmetry of their respective plasticizing unit are in or on the parting plane ( 5 ) of the tool ( 1 ) touching the entrance area ( 10 ) of the sprue ( 11 ) run into this entrance area ( 10 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the feed channel between the plasticizing unit ( 22 ) aligned with the sprue channel ( 11 ) and the entrance area ( 10 ) of the sprue channel ( 11 ) has a length which tends to the value 0.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outputs ( 8 , 27 ) of the plasticizing units ( 9 , 22 ) can be opened and closed by nozzle needles ( 20 , 25 ) which are axially displaceable in them.

8. The device according to claim 7, characterized in that the sprue channel end of the nozzle needle ( 20 , 25 ) at least one plasticizing unit ( 9 , 22 ) as a simple means ( 31 ) for removing the in the system ( 7 , 11 ) of the supply and sprue channels The resulting plug-like residual body ( 30 ) is designed, for example as a mandrel ( 31 ) protruding into the corresponding supply ( 7 ) or sprue channel ( 11 ) and tapering at least at the tip, or - if the axis of symmetry of the injection molding unit is not vertical - as a hook-like extension with a tapering cross-section and a vertically downward tip.